본 논문에서는 DNA 시퀀스의 불법 복제 및 변이 방지와 개인 정보 침해 방지, 또는 인증을 위한 DNA 워터마킹에 대하여 논의하며, 변이에 강인하고 아미노산 보존성을 가지는 부호영역 DNA 시퀀스 기반 DNA 워터마킹 기법을 제안한다. 제안한 DNA 워터마킹은 부호 영역의 코돈 서열에서 정규 특이점에 해당되는 코돈들을 삽입 대상으로 선택되며, 워터마크된 코돈이 원본 코돈과 동일한 아미노산으로 번역되도록 워터마크가 삽입된다. DNA 염기 서열은 4개의 문자 {A,G,C,T}로 (RNA은 {A,C,G,U}) 구성된 문자열이다. 제안한 방법에서는 워터마킹 신호처리에 적합한 코돈 부호 테이블을 설계하였으며, 이 테이블에 따라 코돈 서열들을 정수열로 변환한 다음 원형 각도 형태의 실수열로 재변환한다. 여기서 코돈은 3개의 염기들로 구성되며, 64개의 코돈들은 20개의 아미노산으로 번역된다. 선택된 코돈들은 아미노산 보존성을 가지는 원형 각도 실수 범위 내에서 인접 코돈과의 원형 거리차 기준으로 워터마크에 따라 변경된다. HEXA와 ANG 시퀀스를 이용한 $in$$silico$ 실험을 통하여 제안한 방법이 기존 방법에 비하여 아미노산 보존성을 가지면서 침묵 변이와 미스센스 변이에 보다 강인함을 확인하였다.
본 논문에서는 DNA 시퀀스의 불법 복제 및 변이 방지와 개인 정보 침해 방지, 또는 인증을 위한 DNA 워터마킹에 대하여 논의하며, 변이에 강인하고 아미노산 보존성을 가지는 부호영역 DNA 시퀀스 기반 DNA 워터마킹 기법을 제안한다. 제안한 DNA 워터마킹은 부호 영역의 코돈 서열에서 정규 특이점에 해당되는 코돈들을 삽입 대상으로 선택되며, 워터마크된 코돈이 원본 코돈과 동일한 아미노산으로 번역되도록 워터마크가 삽입된다. DNA 염기 서열은 4개의 문자 {A,G,C,T}로 (RNA은 {A,C,G,U}) 구성된 문자열이다. 제안한 방법에서는 워터마킹 신호처리에 적합한 코돈 부호 테이블을 설계하였으며, 이 테이블에 따라 코돈 서열들을 정수열로 변환한 다음 원형 각도 형태의 실수열로 재변환한다. 여기서 코돈은 3개의 염기들로 구성되며, 64개의 코돈들은 20개의 아미노산으로 번역된다. 선택된 코돈들은 아미노산 보존성을 가지는 원형 각도 실수 범위 내에서 인접 코돈과의 원형 거리차 기준으로 워터마크에 따라 변경된다. HEXA와 ANG 시퀀스를 이용한 $in$$silico$ 실험을 통하여 제안한 방법이 기존 방법에 비하여 아미노산 보존성을 가지면서 침묵 변이와 미스센스 변이에 보다 강인함을 확인하였다.
This paper discuss about DNA watermarking using coding DNA sequence (CDS) for the authentication, the privacy protection, or the prevention of illegal copy and mutation of DNA sequence and propose a DNA watermarking scheme with the mutation robustness and the animo acid preservation. The proposed sc...
This paper discuss about DNA watermarking using coding DNA sequence (CDS) for the authentication, the privacy protection, or the prevention of illegal copy and mutation of DNA sequence and propose a DNA watermarking scheme with the mutation robustness and the animo acid preservation. The proposed scheme selects a number of codons at the regular singularity in coding regions for the embedding target and embeds the watermark for watermarked codons and original codons to be transcribed to the same amino acids. DNA base sequence is the string of 4 characters, {A,G,C,T} ({A,G,C,U} in RNA). We design the codon coding table suitable to watermarking signal processing and transform the codon sequence to integer numerical sequence by this table and re-transform this sequence to floating numerical sequence of circular angle. A codon consists of a consecutive of three bases and 64 codons are transcribed to one from 20 amino acids. We substitute the angle of selected codon to one among the angle range with the same animo acid, which is determined by the watermark bit and the angle difference of adjacent codons. From in silico experiment by using HEXA and ANG sequences, we verified that the proposed scheme is more robust to silent and missense mutations than the conventional scheme and preserve the amino acids of the watermarked codons.
This paper discuss about DNA watermarking using coding DNA sequence (CDS) for the authentication, the privacy protection, or the prevention of illegal copy and mutation of DNA sequence and propose a DNA watermarking scheme with the mutation robustness and the animo acid preservation. The proposed scheme selects a number of codons at the regular singularity in coding regions for the embedding target and embeds the watermark for watermarked codons and original codons to be transcribed to the same amino acids. DNA base sequence is the string of 4 characters, {A,G,C,T} ({A,G,C,U} in RNA). We design the codon coding table suitable to watermarking signal processing and transform the codon sequence to integer numerical sequence by this table and re-transform this sequence to floating numerical sequence of circular angle. A codon consists of a consecutive of three bases and 64 codons are transcribed to one from 20 amino acids. We substitute the angle of selected codon to one among the angle range with the same animo acid, which is determined by the watermark bit and the angle difference of adjacent codons. From in silico experiment by using HEXA and ANG sequences, we verified that the proposed scheme is more robust to silent and missense mutations than the conventional scheme and preserve the amino acids of the watermarked codons.
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문제 정의
본 논문에서는 DNA 시퀀스의 워터마킹 기법을 제안하며, 다음과 같은 주요 특징을 가진다.1) cDNA 시퀀스에 이진 워터마크가 삽입된다.
본 논문에서는 아미노산 보존성을 유지하면서 변이에 강인한 cDNA 시퀀스 워터마킹 기법을 제안하며, 이를 in silico 기반으로 평가 분석하였다. 제안한 방법에서는 기존 유전자 부호와는 달리 순회 원형 부호로 코돈들을 배열한 다음, 차례로 정수 할당한다.
이는 cDNA 정보 은닉의 필수 제한 조건으로, 아미노산 (Amino acids) 보존성 또는 코돈 동의성 (Codon equivalence)이라 한다. 본 논문에서는 아미노산 보존성이라 하기로 한다. 일반 영상 및 비디오, 3D 워터마킹[14～17]과는 달리 변이 공격에 강인한 DNA 워터마킹 설계시 가장 어려운 부분이 아미노산 보존성이다.
부호영역 DNA 워터마킹의 가장 주요한 조건으로 아미노산 보존성과 변이에 대한 강인성이 있다. 본 논문에서는 위의 두 조건을 만족하는 DNA 워터마킹 기법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 코돈 부호 테이블 설계, 부호영역 코돈 서열의 정수 변환과 원형 각도의 실수 변환, DWT Hard 임계화된 코돈들의 국부 최대치기반 정규 특이점 코돈 탐색, 아미노산 보존성 규칙에 따른 워터마크 삽입의 단계로 이루어져 있다.
본 논문에서는 위의 요구 조건들 중 아미노산 보존성, 강인성, 보안성을 가지는 in silico 기반 DNA 워터 마킹 기법을 제안하며, 나머지 조건들에 대하여 간략히 살펴보기로 한다.
2) 워터마크된 코돈들이 아미노산 보존성을 가진다.3) 포인트 변이 및 삽입/삭제 변이에 강인하다.
제안 방법
in vivo 기반 DNA 워터마킹은 그림 1에서와 같이 Sanger-Coulson 기법(사슬 종결법), Maxam-Gilbert, 또는 SBH(Sequencing by Hybridization)의 자동염기서열법에 의하여 유전자로부터 DNA 시퀀스를 획득한 다음, 워터마크에 의해 변이된 DNA 시퀀스에 따라 Site-directed mutagenesis와 같은 방법에 의하여 워터마크된 유전자를 획득한다. in silico 기반 DNA 워터마킹은 DNA 시퀀스와 워터마크로부터 워터마크된 시퀀스를 획득하여 이를 평가 분석한다.
추출 과정에서는 cDNA 시퀀스들의 모든 코돈들을 원형 각도로 변환한 후, DWT hard 임계화된 원형 각도 시퀀스들의 국부 최대치에 해당되는 코돈들을 탐색한다. 그리고 삽입 과정에서 저장된 삽입 대상 코돈의 인덱스 I와 탐색된 코돈의 인덱스 I와의 동기화한 다음, 동기화된 인덱스 I로부터 삽입 대상 코돈 그룹들을 구한다. 삽입 및 삭제 변이에 의하여 시퀀스들이 쉬프트되므로, I와 #를 차례로 매칭하면서 불일치한 코돈부터 한 코돈시 쉬프트함으로써 동기화가 수행된다.
제안한 방법에서는 기존 유전자 부호와는 달리 순회 원형 부호로 코돈들을 배열한 다음, 차례로 정수 할당한다. 그리고 코돈별 각도 특이점에 따라 연속된 3개 코돈들의 집합을 선택한 후, 연속된 3개 코돈들 간의 순회 원형 부호 내각도 차이에 따라 워터마크 비트를 삽입한다. 이 때 워터마크 비트에 따라 아미노산 보존성을 유지하면서 3개 코돈들이 변경된다.
먼저 제안한 방법에서는 세 코돈들의 아미노산f(ck-1) = Sk-1,f(ck) = Sk,f(ck+1) = Sk+1을 얻는 다음, 세 아미노산들 내의 코돈 원형 각도 g(Sk-1),g(Sk), g(Sk+1)들을 얻는다. 중간 코돈 ck의 아미노산 Sk의 평균 원형 각도들은 Rk = #와 같다.
미스센스 변이 실험에서는 침묵 변이 실험에서와 같이 일정 비율 γ 만큼 임의로 선택한 후, 이들 코돈들을 64개 코돈들 중 임의의 코돈으로 대체하였다.
본 실험에서는 표 2에서와 같이 NCBI에서 제공하는 Homo Sapiens 시퀀스의 CDS(Coding sequence)를 사용하여 제안한 방법과 Heider[7, 10]의 DNA-Crypt 기반 워터마킹 방법을 비교 평가하였다. 제안한 방법에서는 국부 최대치 탐색을 위한 문턱치 변수 α를 0.
실험에서는 γ를 10%-100%로 가변하면서 침묵 변이를 수행하였다.
실험에서는 γ을 10%-50%으로 가변하면서 미스센스 변이를 수행하였다.
즉, α에 의하여 문턱치를 조절함으로써 워터마크 비트수를 결정한다. 제안한 방법에서는 LM 위치의 코돈과 인접 두 코돈들을 묶어 삽입 대상 코든 그룹으로 선택한다.
제안한 방법에서는 국부 최대치 탐색을 위한 문턱치 변수 α를 0.1으로 놓은 후, 삽입 대상 코돈 그룹을 결정하였다.
본 논문에서는 아미노산 보존성을 유지하면서 변이에 강인한 cDNA 시퀀스 워터마킹 기법을 제안하며, 이를 in silico 기반으로 평가 분석하였다. 제안한 방법에서는 기존 유전자 부호와는 달리 순회 원형 부호로 코돈들을 배열한 다음, 차례로 정수 할당한다. 그리고 코돈별 각도 특이점에 따라 연속된 3개 코돈들의 집합을 선택한 후, 연속된 3개 코돈들 간의 순회 원형 부호 내각도 차이에 따라 워터마크 비트를 삽입한다.
CDS 내에 삽입되는 워터마크의 용량은 아미노산 보존성과 변이에 대한 강인성을 고려하여 적절하게 선택되어야 한다. 제안한 방법에서는 삽입 대상 코돈 그룹인 3개 코돈 당 1비트 삽입되므로, CDS 내에 시작 코돈과 종료 코돈을 제외한 나머지 코돈들을 3개 코돈으로 그룹화하여 1비트 삽입하면 최대 삽입 용량은 Cmax=1/3[bit/codon]이다. 제안한 방법은 보안성 향상과 코돈 서열의 특이점에 해당되는 코돈 선택을 위하여 DWT Hard 임계화된 코돈 서열에서 국부 최대치를 사용한다.
제안한 방법에서는 워터마크 1비트 당, wi = {0,1}, 3개의 연속 코돈 그룹 (ternion) Ci = {ck-1,ck,ck+1}에 삽입한다. 워터마크가 삽입되는 코돈들은 임의로 선택될 수 있으나, 제안한 방법에서는 코돈 원형 각도 g(c)들의 특이점에 해당되는 코돈인 임계화된 원형 각도 시퀀스로부터 국부 최대치 LM가
제안한 방법에서는 워터마크 비트 wi를 삽입 대상 코돈 그룹 Ci = {ck-1,ck,ck+1}의 코돈들 내에 각각 삽입한다. 중간 코돈에서는 아미노산이 가지는 최대 및 최소 원형 각도에 따라 wi가 삽입된다.
삽입 대상 코돈 그룹 내에 하나의 코돈에 워터마크 1비트씩 삽입이 가능하며, 이 때 워터마크 삽입 용량 C는 #이다. 제안한 방법에서는 워터마크 추출 위하여 삽입 코돈 인덱스의 정보가 부가적으로 필요하다. 그러나 이 정보는 DNA 시퀀스와 별도로 저장되거나, ncDNA 시퀀스의 더미(dummy) 정보에 저장되어 전송되어지므로 cNDA 시퀀스에는 전혀 영향을 주지 않는다.
제안한 방법에서는 워터마크 추출시 삽입 대상 코돈의 인덱스 정보가 필요하다. 즉, DNA 시퀀스 이외에 부가 정보가 저장되어야 할 공간이 필요하다.
본 논문에서는 위의 두 조건을 만족하는 DNA 워터마킹 기법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 코돈 부호 테이블 설계, 부호영역 코돈 서열의 정수 변환과 원형 각도의 실수 변환, DWT Hard 임계화된 코돈들의 국부 최대치기반 정규 특이점 코돈 탐색, 아미노산 보존성 규칙에 따른 워터마크 삽입의 단계로 이루어져 있다. 코돈 부호 테이블은 DNA의 워터마킹 신호 처리에 적합하게 설계되어졌으며, 워터마크는 인접 코돈의 원형 각도 간에 따라 삽입됨으로써 침묵 변이 및 미스센스 변이에 강인성을 가지게 되었다.
염기와 코돈 시퀀스들은 G, A, C, T들의 문자열과 같으므로, 이진, 정수 또는 실수 형태의 워터마크 삽입을 위하여 염기 및 코돈들을 정수 또는 실수 형태로 변환하여야 한다. 제안한 방법에서는 표 1에서와 같이 6비트의 정수로 할당한 후, 이를 원형 형태의 각도로 변환한다. 먼저 4개의 염기들은 G=0, A=1, C=2, T=3으로 놓은 다음, 각 코돈 c=b1b2b3은 다항식 형태에 의하여 6비트 정수 n로
제안한 방법에서는 삽입 대상 코돈 그룹인 3개 코돈 당 1비트 삽입되므로, CDS 내에 시작 코돈과 종료 코돈을 제외한 나머지 코돈들을 3개 코돈으로 그룹화하여 1비트 삽입하면 최대 삽입 용량은 Cmax=1/3[bit/codon]이다. 제안한 방법은 보안성 향상과 코돈 서열의 특이점에 해당되는 코돈 선택을 위하여 DWT Hard 임계화된 코돈 서열에서 국부 최대치를 사용한다. 국부 최대치를 결정하는 문턱치는 α 변수에 의하여 결정되며, 국부 최대치 개수 |LM|에 의하여 워터마크 삽입 용량이 결정된다.
코돈 부호 테이블은 DNA의 워터마킹 신호 처리에 적합하게 설계되어졌으며, 워터마크는 인접 코돈의 원형 각도 간에 따라 삽입됨으로써 침묵 변이 및 미스센스 변이에 강인성을 가지게 되었다. 제안한 방법의 성능 평가를 위한 실험에서는 Homo sapiens의 HEXA와 ANG 시퀀스를 이용하여 침묵 변이 및 미스센스 변이에 대한 강인성, 아미노산 보존성 및 워터마크의 용량성을 평가하였다. 실험 결과로부터 제안한 방법이 기존 방법에 비하여 우수한 변이 강인성을 가지며, 두 방법 모두 아미 노산 보존성을 가짐을 확인하였다.
이 때 워터마크 비트에 따라 아미노산 보존성을 유지하면서 3개 코돈들이 변경된다. 제안한 순회 원형 부호는 DNA 심볼의 정수 변환 및 역변환이 용이하고, 임의 위치에서의 심볼 에러시 예측이 가능하고, 동일한 아미노산을 생성하는 코돈들이 인접한 정수로 할당되도록 설계되어진다. in silico 기반의 평가 실험에서 제안한 방법이 아미노산 보존성을 유지하며, 기존 cDNA 방법에 비하여 치환, 삽입, 및 삭제 변이에 강인함을 확인하였다.
전송 또는 의심스러운 DNA 시퀀스로부터의 워터마크 추출 과정은 그림 2(b)에서와 같이 삽입 과정과 유사한다. 추출 과정에서는 cDNA 시퀀스들의 모든 코돈들을 원형 각도로 변환한 후, DWT hard 임계화된 원형 각도 시퀀스들의 국부 최대치에 해당되는 코돈들을 탐색한다. 그리고 삽입 과정에서 저장된 삽입 대상 코돈의 인덱스 I와 탐색된 코돈의 인덱스 I와의 동기화한 다음, 동기화된 인덱스 I로부터 삽입 대상 코돈 그룹들을 구한다.
침묵 변이 실험에서는 CDS 내의 모든 코돈들 중에 일정 비율 γ 만큼 임의로 선택한 후, 이들 코돈들을 동일 아미노산을 가지는 코돈들 중에 하나로 대체하였다.
이론/모형
in vivo 기반 DNA 워터마킹은 그림 1에서와 같이 Sanger-Coulson 기법(사슬 종결법), Maxam-Gilbert, 또는 SBH(Sequencing by Hybridization)의 자동염기서열법에 의하여 유전자로부터 DNA 시퀀스를 획득한 다음, 워터마크에 의해 변이된 DNA 시퀀스에 따라 Site-directed mutagenesis와 같은 방법에 의하여 워터마크된 유전자를 획득한다. in silico 기반 DNA 워터마킹은 DNA 시퀀스와 워터마크로부터 워터마크된 시퀀스를 획득하여 이를 평가 분석한다.
Heider의 DNA-Crypt 기법에서는 오류 정정을 위한 8/4 Hamming 부호화가 사용되었으며, 코돈 개수가 4 이상인 아미노산 {G,A,V,T,R,P,L,S}으로 번역되는 모든 코돈들에 워터마크가 삽입되었다. 모든 실험들은 Matlab Bioinformatics toolbox 3 기반으로 수행되었다.
성능/효과
2) 강인성 : 워터마크는 DNA 삽입, 복제, 삭제 및 치환 변이 등에 강인하여야 하며, DNA 정보 훼손에도 워터마크가 추출되어야 한다.
ncDNA 시퀀스는 유전 체계의 주요한 기능을 조절하는데 포함되므로, ncDNA 보다 cDNA가 워터마크에 삽입 대상에 적합하다.2) 워터마크된 코돈들이 아미노산 보존성을 가진다.3) 포인트 변이 및 삽입/삭제 변이에 강인하다.
3) 메시지 충실도 : DNA 시퀀스와 워터마크 정보 간의 상호 간섭이 없어야 하며, DNA 표현형이 유지되어야 한다.
5) 전달 및 해석 용이 : 워터마크된 DNA 시퀀스가 명확하여야 하며, 이로 이루어진 유기체 내에 워터마크 검출 및 전달이 용이하여야 한다.
여기서 |Z|는 아미노산 {G,A,V,T,R,P,L,S}으로 번역되는 코돈의 개수를 나타낸다. HEXA 및 ANG 시퀀스에 대하여 제안한 방법은 Heider 방법에 비하여 삽입 용량이 약 0.52-0.56배 정도 낮으나, 삽입에 사용되는 코돈 개수는 1.68-1.95배 정도 높게 나타났다. 즉, 제안한 방법은 Heider 방법에 비하여 삽입 용량이 다소 낮으나 워터마크 된 코돈 개수가 높으므로, 강인성이 보다 우수하게 나타남을 확인하였다.
제안한 순회 원형 부호는 DNA 심볼의 정수 변환 및 역변환이 용이하고, 임의 위치에서의 심볼 에러시 예측이 가능하고, 동일한 아미노산을 생성하는 코돈들이 인접한 정수로 할당되도록 설계되어진다. in silico 기반의 평가 실험에서 제안한 방법이 아미노산 보존성을 유지하며, 기존 cDNA 방법에 비하여 치환, 삽입, 및 삭제 변이에 강인함을 확인하였다.
실험 결과로부터 제안한 방법이 기존 방법에 비하여 우수한 변이 강인성을 가지며, 두 방법 모두 아미 노산 보존성을 가짐을 확인하였다. 그러나 제안한 방법은 워터마크 용량이 다소 낮으나 기존 방법과는 달리 용량 조절이 가능하며, 보안성을 가질 수 있음을 확인하였다.
25이다. 따라서 본 실험을 통하여 제안한 방법이 기존 방법에 비하여 침묵 변이에 강인함을 알 수 있었다.
2576으로 높게 나타났다. 따라서 제안한 방법이 기존 방법에 비하여 미스센스 변이에 강인함을 알 수 있었다.
제안한 방법의 성능 평가를 위한 실험에서는 Homo sapiens의 HEXA와 ANG 시퀀스를 이용하여 침묵 변이 및 미스센스 변이에 대한 강인성, 아미노산 보존성 및 워터마크의 용량성을 평가하였다. 실험 결과로부터 제안한 방법이 기존 방법에 비하여 우수한 변이 강인성을 가지며, 두 방법 모두 아미 노산 보존성을 가짐을 확인하였다. 그러나 제안한 방법은 워터마크 용량이 다소 낮으나 기존 방법과는 달리 용량 조절이 가능하며, 보안성을 가질 수 있음을 확인하였다.
그림 4는 원본 ANG 시퀀스와 제안한 방법 및 Heider 방법에 의하여 워터마크된 ANG 시퀀스들을 보여주고 있다. 이 그림을 살펴보면, 제안한 방법과 Heider 방법에 의하여 워터마크된 ANG 염기 서열들은 원본 염기 서열에 비하여 21%와 11% 정도 차이가 나지만, 두 방법 모두 ANG 아미노산 서열들은 원본 서열과 일치함을 볼 수 있다. 따라서 두 방법 모두 아미노사 보존성이 유지됨을 알 수 있다.
95배 정도 높게 나타났다. 즉, 제안한 방법은 Heider 방법에 비하여 삽입 용량이 다소 낮으나 워터마크 된 코돈 개수가 높으므로, 강인성이 보다 우수하게 나타남을 확인하였다.
후속연구
부가 정보는 cDNA 시퀀스의 손상없이 DNA 시퀀스와 별도로 저장되거나, 또는 ncDNA 시퀀스에 치환에 의하여 저장 될 수 있다. 향후 연구에서는 보다 정확한 부가 정보 저장과 전송에 대하여 논의하고자 하며, 워터마크의 보안성에 대한 정량적인 평가를 수행하고자 한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
DNA 염기 서열이란?
제안한 DNA 워터마킹은 부호 영역의 코돈 서열에서 정규 특이점에 해당되는 코돈들을 삽입 대상으로 선택되며, 워터마크된 코돈이 원본 코돈과 동일한 아미노산으로 번역되도록 워터마크가 삽입된다. DNA 염기 서열은 4개의 문자 {A,G,C,T}로 (RNA은 {A,C,G,U}) 구성된 문자열이다. 제안한 방법에서는 워터마킹 신호처리에 적합한 코돈 부호 테이블을 설계하였으며, 이 테이블에 따라 코돈 서열들을 정수열로 변환한 다음 원형 각도 형태의 실수열로 재변환한다.
게놈은 어떻게 구분되는가?
유기체(Organism)의 게놈(Genome)은 한 개체 유전자의 총 염기서열로, 단백질로 번역(translation)되는 부호 DNA (coding DNA, cDNA)과 그렇지 않은 비부호 DNA(non-coding DNA, ncDNA)으로 구분되어진다. 따라서 cDNA[8～11] 또는 ncDNA[5～7]에 따라 정보를 은닉하는 방법이 달라져야 한다.
유전 코드의 유출 시 발생하는 문제점을 막기위해 어떠한 것들이 마련되어야 하는가?
DNA 내에 포함된 유전 코드(genetic code)는 ‘인간의 일기’라고 불리어지는 심오한 개인 정보로, 타인에게 노출될 경우 프라이버시를 포함한 인권 침해가 심각할 것이다. 따라서 유전 정보의 수집절차 적법성과 공정성 그리고 제도적인 안정망이 구축되어야 하며, 제한된 범위에서의 유전자 정보 활용 및 대외기밀 유지 등을 위한 대책이 마련되어져야 한다[1]. HGI(human genome information) 사용에 대한 윤리적인 법 또는 가이드라인이외에도 HGI의 불법 복제/도용 방지 및 인증을 위한 기술이 필요하다.
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